사르마법

Sarma method

사르마법(Sarma method)은 지진 조건 하에서 토사 경사의 안정성을 평가하는 데 주로 사용되는 방법이다. 적절한 가정을 사용하여 정적 기울기 안정성 분석에도 이 방법을 사용할 수 있다. 사라다 K가 제안한 것이다. 1970년대 초 Sarma는 수많은 단순화 가정을 채택했던 기존의 다른 분석 방법에 비해 개선되었다.

역사

사르마는 1960년대 중반 박사학위를 위해 임페리얼 칼리지 암브라세시스 산하의 흙댐 지진해석 분야에서 일했다.[1] 당시 이용 가능한 댐의 지진해석 방법은 Limit Valance 접근방법에 기초하였으며, 힘과 모멘트 평형(보통 둘 중 하나를 만족) 및 힘의 크기(예: 균등하게 교차하는 힘)에 관한 여러 가정을 채택하는 평면 또는 원형 고장 표면으로 제한되었다. 0으로 하다

사르마는 이용 가능한 다양한 분석 방법을 살펴보고, 강한 흔들림으로 인한 영구 변위 계산과 지진 조건에서의 분석 방법을 새로 개발했다. 그의 방법은 1970년대에 출판되었다(최초 출판물은 1973년이었고[2] 이후 개선은 1975년과[3] 1979년에 이루어졌다).

방법

가정

방법은 평형의 모든 조건(즉, 각 슬라이스에 대한 수평 및 수직력 평형 및 모멘트 평형)을 만족한다. 슬립 표면이 수직으로 가정되지 않으므로 슬립 표면의 어떤 형태에도 적용할 수 있지만 기울어질 수 있다. 수직 측면 힘의 크기는 규정된 패턴을 따르는 것으로 가정한다. n 슬라이스(또는 웨지)의 경우 3n 방정식과 3n 미지수가 있으므로 추가 가정 없이 정적으로 결정된다.

이점

사르마법(Sarma method)은 정적 및 지진 경사 안정성 분석의 선진적이고 엄격한 방법이라고 불린다. 원형이 아닌 고장 표면을 고려할 수 있기 때문에 고급이라고 불린다. 또한 다중 웨지 접근방식은 비수직 슬라이스와[5] 불규칙한 경사 지오메트리를 허용한다.[6] 평형, 수평력과 수직력, 순간의 세 가지 조건을 모두 만족시킬 수 있기 때문에 엄격한 방법이라고 한다. 사마법은 오늘날 유한요소 프로그램에 대한 검증(FE 한계분석도 포함)으로 사용되고 있으며, 지진해석에 사용되는 표준 방법이다.

사용하다

이 방법은 주로 토사면 및 토사면 댐을 분석하는 두 가지 목적으로 사용된다. 지진 기울기 안정성을 분석하기 위해 사용할 경우, 수평 지진력 또는 가속도(임계 가속도)와 같은 특정 지진 부하에 대한 고장 대비 안전 계수를 제공할 수 있다. 또한 주어진 경사도가 고장날 때 필요한 지진하중(힘 또는 가속)을 제공할 수 있다. 즉, 안전계수가 1과 같을 것이다.

이 방법을 흙댐(즉, 댐 면의 경사) 분석에 사용할 경우, 분석 결과, 즉 뉴마크의 슬라이딩 블록 분석에서 유도된 영구 변위를 계산하기 위해 임계 가속도를 사용한다. 이는 지진으로 인한 가속도가 안정성을 위해 임계 가속도 값을 초과할 경우 변위가 발생한다는 가정에 따른 것이다.

정확도

일반수용

사르마법은 수년 동안 지진 분석 소프트웨어에 광범위하게 사용되어 왔으며, 근래까지 지진 사면 안정성에 대한 표준 관행이 되어 왔다(모노노베와 유사하다).–Okabe 옹벽 방식[8][9]). 그 정확성은 여러 연구자들에 의해 검증되었으며, 현대의 안전한 하한 수치 안정성 한계 분석 방법(예: 제51회 랭킨 강의[10][11])과 상당히 유사한 결과를 산출한다는 것이 증명되었다.

현대적 대안

그러나, 오늘날에는 일반적으로 유한요소, 유한차이, 경계요소법을 채용하는 현대적인 수치분석 소프트웨어가 특수한 사례연구에 더 널리 사용되고 있다.[12][13] 종래의 분석 방법에 의해 채택된 여러 가정을 통해 매우 정확한 결과를 제공할 수 있는 유한요소법에 특히 주의를 기울였다. 특수한 경계 조건과 구성법칙은 보다 현실적인 방식으로 사례를 모델링할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Sarma S. K. (1968) 강한 지진 시 흙댐의 반응 특성과 안정성. 런던대학교 임페리얼 과학기술대학 박사논문
  2. ^ Sarma, S. K. (1973). "Stability analysis of embankments and slopes". Géotechnique. 23 (3): 423–433. doi:10.1680/geot.1973.23.3.423.
  3. ^ Sarma, S. K. (1975). "Seismic stability of earth dams and embankments". Géotechnique. 25 (4): 743–761. doi:10.1680/geot.1975.25.4.743.
  4. ^ Sarma S. K. (1979), 제방 및 경사지의 안정성 분석. 지오테크닉 엔지니어링 저널, ASCE, 1979, 105, 1511–1524, ISSN 0093-6405
  5. ^ 사르마의 방법을 사용한 비수직 슬라이스
  6. ^ 사르마의 방법 사용의 장점
  7. ^ 뉴마크, N. M. (1965) 댐과 제방에 대한 지진의 영향. 지오테크니크, 15(2) 139–160.
  8. ^ 오카베, S. (1926년) 지구 압력 일반론. 일본토목학회지, 12(1)
  9. ^ 모노노베, N&마츠오, H. (1929) 지진 중의 지구 압력 결정에 대하여. 세계공학적회의 의사진행발언, 9.
  10. ^ Sloan, S. W. (2013). "Geotechnical stability analysis". Géotechnique. 63 (7): 531–571. doi:10.1680/geot.12.RL.001. hdl:1959.13/1060002.
  11. ^ 제51회 랭킨 강의 – 지질학적 안정성 분석
  12. ^ Zienkiewicz O C, Chan A H C, 목사 M, Schrefler B A, Shiomi T(1999) 지진 공학에 대한 특별 참조가 있는 계산 지질역학. 존 와일리 & 선즈, 런던
  13. ^ Zienkiewicz, O. C. & Taylor, R. L. (1989) 유한요소법. 맥그로우 힐, 런던
  14. ^ 그리피스, D. V. & 레인, P. V. (1999) 유한요소별 기울기 안정성 해석 지오테크니크, 49 (3) 387–403

참고 문헌 목록

  • Kramer, S. L. (1996) 지질 지진 공학. 뉴저지 주 프렌티스 홀.

외부 링크